MRI在体观察单叶与双叶式人工心脏机械瓣置换术后血流动力学

目的应用MRI评价两种在体人工心脏瓣膜Medtronic-Hall(M-H)单叶和Sorin双叶机械人工心脏瓣膜功能。方法对7例置换双叶机械瓣、6例单叶机械瓣的13例人工主动脉瓣膜置换患者进行MR血流速度测量,于升主动脉内距主动脉瓣环为人工瓣环直径的0.5、1.0及2.0(0.5D、1.0D、2.0D)处进行血流速度测量,应用血流分析软件得到平均前向流量、平均反向流量、平均净前向流量、单位体表面积平均净前向流量、平均速度、峰值速度、平均净前向流量面积,采用MATLAB6.5软件进行2D及3D血流图形重建。结果M-H单叶瓣组和Sorin双叶瓣组的血流参数间差异无显著统计学意义,但MR血流速度剖面图两组显示不同:M-H瓣组3个层面在一个心动周期内呈现右手螺旋血流模式,而Sorin瓣组仅2.0D层面有右手螺旋的趋势。结论M-H单叶瓣和Sorin双叶瓣都能保证生理需要的血流量,但M-H单叶瓣的血流模式可能更接近生理血流。     

生物瓣膜几何设计理论及其有限元分析

文章以薄膜理论为依据,以有限元方法为手段,以接近或达到人体心瓣的力学性能为目的,对生物瓣膜的几何设计方法进行详尽的理论分析并对不同形状的瓣叶应力分布情况进行了比较。利用传统设计理论和现代设计方法相结合,参照心瓣瓣叶参考型面选择符合条件的圆球面和圆柱面,构建能够达到人体心瓣功能的人工生物瓣几何参数化模型。随之对二者应力的分布进行分析。从而实现利用计算机辅助设计得到心瓣几何造型模型参数,并对其进行有限元分析的方法。结果表明:其分析结果与理论分析具有一致性,即球体型面瓣叶应力分布较为合理,最大应力区远离接缝部位,最大主应力值也较小;柱面型的瓣叶在接缝部位表现出较大的应力集中,且在整个瓣叶范围内分布极不均匀合理。通过对两种型面的应力分析可以看出球面型瓣叶的力学性能要明显优于柱面型的瓣叶。同时,将生物瓣瓣叶材料简化为拟线弹性材料时,对瓣叶应力分布的影响不大,计算结果差异在一定可接受范围内。该结果为生物瓣膜的设计、制作提供坚实的理论基础。     

保留相同瓣下结构比较不同人工瓣膜下游湍流剪应力的差异

背景：保留瓣下结构可引起瓣膜下游血流受阻,目前有关保留瓣下结构不同人工瓣膜下游血流受阻情况的定量研究尚不深入。目的：比较保留相同瓣下结构、不同类型人工瓣膜下游血流动力学性能的优劣。方法：按常规二尖瓣置换方法,在全麻气管插管体外循环下建立标准的猪二尖瓣置换模型。按未保留瓣下结构、保留后瓣瓣下结构以及保留全瓣瓣下结构3种术式处理猪的二尖瓣及其瓣下结构,置换的瓣膜类型为单叶机械瓣膜、双叶机械瓣膜和生物瓣膜。采用多普勒超声结合计算机图像分析技术,对猪保留相同瓣下结构的不同类型的人工瓣膜下游湍流剪应力进行体内定量实验。结果与结论：未保留瓣下结构的单叶双叶机械人工瓣膜下游血流动力学性能相当,均较生物瓣膜差。保留相同瓣下结构的不同类型人工瓣膜置换后其下游的血流动力学性能以生物瓣膜最佳,双叶机械瓣膜次之,单叶瓣膜最差。     

保留相同瓣下结构比较不同人工瓣膜下游湍流剪应力的差异

背景:保留瓣下结构可引起瓣膜下游血流受阻,目前有关保留瓣下结构不同人工瓣膜下游血流受阻情况的定量研究尚不深入。目的:比较保留相同瓣下结构、不同类型人工瓣膜下游血流动力学性能的优劣。方法:按常规二尖瓣置换方法,在全麻气管插管体外循环下建立标准的猪二尖瓣置换模型。按未保留瓣下结构、保留后瓣瓣下结构以及保留全瓣瓣下结构3种术式处理猪的二尖瓣及其瓣下结构,置换的瓣膜类型为单叶机械瓣膜、双叶机械瓣膜和生物瓣膜。采用多普勒超声结合计算机图像分析技术,对猪保留相同瓣下结构的不同类型的人工瓣膜下游湍流剪应力进行体内定量实验。结果与结论:未保留瓣下结构的单叶双叶机械人工瓣膜下游血流动力学性能相当,均较生物瓣膜差。保留相同瓣下结构的不同类型人工瓣膜置换后其下游的血流动力学性能以生物瓣膜最佳,双叶机械瓣膜次之,单叶瓣膜最差。     

人工瓣膜置换对血流动力学影响的系统分析

目的:评价人工瓣膜置换后的血流动力学性能,分析不同类型、不同外径人工瓣膜对血流动力学的影响.方法:以计算机检索方法检索中国期刊全文数据库中(CNKI:2001/2008)关于人工瓣膜置换相关文献,检索词为"人工瓣膜、瓣膜置换".检索后对每项研究的资料结果进行提取、分析.结果:共有13项实验770例心脏瓣膜病患者符合纳入标准,人工瓣膜置换后左房内径、最大跨瓣压差、平均跨瓣压差和峰值流速均较置换前显著降低,左室射血分数较置换前显著升高;双叶瓣与单叶瓣比较,双叶瓣置换后左房直径、最大跨瓣压差、平均跨瓣压差各血流动力学指标下降较显著;与有支架瓣膜比较,无支架生物主动脉瓣跨瓣压差、左室射血分数等指标优于有支架生物土动脉瓣.为小主动脉瓣患者研制的外径21 mm主动脉瓣,初步研究显示其置换后最大跨瓣压差在22 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)左右,与23 mm机械瓣的血流动力学效果相同.结论:人工瓣膜置换可明显改善瓣口的血流动力学及左室构型,其中双叶瓣置换的血流动力学指标优于单叶瓣,无支架生物瓣明显优于有支架生物瓣,外径21 mm人工瓣膜置换后左室射血分数、最大跨瓣压差与23 mm人工瓣膜差异不明显,有临床应用价值,但仍需进一步临床随访观察.     

基于计算机辅助工程技术测试人工机械心脏瓣膜血液动力学特性

背景：目前对人工机械心脏瓣膜血液动力学性能的测试,大部分是通过实验装置完成的。实际上,通过使用计算机辅助工程技术,也可以方便地进行机械瓣稳态定常流模拟测试。目的：基于计算机辅助工程技术对双叶型人工机械心脏瓣膜的血液动力学特性进行测试。设计、时间及地点：观察性实验,于2006-09/2008-02在四川大学金工实验室完成。材料：在SolidWorks软件中建立的外径为23mm,内径19mm的双叶瓣模型。方法：按照国际标准ISO5840-2005规定的试验条件,使用SolidWorks软件中插件COSMOSFloWorks,对双叶瓣进行定常流和静态反流泄漏试验。主要观察指标：①双叶瓣不同流量下的跨瓣压差。②不同压力下静态反流泄漏值及反流百分比。③不同流量下平均跨瓣压差和有效开口面积。结果：模拟结果表明,双叶瓣跨瓣压差〈20%,反流百分比〈10%,有效开口面积2.379～2.858cm^2。结论：通过计算机辅助工程技术来模拟人工机械心脏瓣膜的定常流测试结果符合设计要求,设置的模拟测试环境可以取代一部分模拟实验装置进行机械瓣的流体力学测试。     

彩色多普勒超声心动图评估人工瓣膜置换后形态学及生物相容性

目前人工瓣膜大多数为机械瓣和生物瓣,机械瓣经过多年的工艺发展已经由球瓣、斜碟瓣发展到目前应用较广泛的双叶瓣.生物瓣具有血流动力学性能优秀,不需终生抗凝等优点,但机械瓣的生物相容性较差、生物瓣易退化损坏等问题,使人们开始对新的瓣膜制作材料进行研究,使用高分了材料制成的无支架带腱索生物二尖瓣与自然瓣膜相似,可维持人体二尖瓣生理功能、左室几何形状和血流动力学.人工瓣膜的血流动力学性能通常用跨瓣压差、有效瓣口面积、关闭量和泄漏量等指标来评价,彩色多普勒超声心动图作为无创性的检查手段,在评价其血流动力学方面有着较大的临床意义及实用价值.     

机械瓣替换术后血栓形成机制与护理对策

机械心瓣替换有病变的天然心瓣40年来,血栓形成和血栓栓塞仍是瓣膜替换术后最常见、最严重和最难以预防的并发症[1～4]。近年来,有关血栓形成机制的研究涉及到机械瓣血流动力学特点,病人所罹患疾病的病理生理状态,及抗凝强度的调控等方面。因此瓣膜替换术后,对不同个体抗凝强度的监护是巩固瓣膜替换术疗效、防治血栓形成和血栓栓塞的关键。1　血栓形成和血栓栓塞的发生机理11　血液与人造材料的相互作用:血小板可被机械瓣的缝环、缝线、瓣膜本身,瓣周受损的心内膜组织,体外循环泵的异物表面;血小板膜类磷脂;瓣后湍流等多种因素所激活[5]。而…     

超声心动图评价CL－V型双叶瓣功能的应用价值

心脏瓣膜病是较常见的疾病，人工瓣膜置换已成为目前治疗心脏瓣膜疾病的重要手段[1]。在我国每年植入的人工瓣膜1万多只，因此，术后人工瓣膜功能的评估就显得尤为重要。本组报道国产全炭双叶型人工机械心脏瓣膜（简称CL-V型双叶瓣）的超声心动图随访情况。     

瓣下结构对人工心瓣下游湍流剪应力影响的实验研究

目的在二尖瓣置换动物模型上研究不同瓣下结构保留术式对人工心瓣下游TSS的影响。方法建立二尖瓣置换术动物模型,采用热线流速仪实测三种瓣下结构保留术式人工二尖瓣下游核心区和边界区6个测量点的TSS。结果三种保留术式人工心瓣下游核心区TSS无统计学差异,边界区保留后瓣组与未保留组TSS无统计学差异,保留全瓣组TSS高于未保留组和保留后瓣组(P<0.05)。结论未保留瓣下结构和保留后瓣瓣下结构人工心瓣下游血流流场边界区TSS较全瓣瓣下结构保留小,血流动力学性能较佳。